(57)【要約】【課題】  Ｘ線CT装置の画像再構成を高速化する。【解決手段】  複数の検出器を持つ多列Ｘ線検出器または平面Ｘ線検出器を用いたアキシャルスキャンによって収集した投影データD0を投影面に面投影されたデータD1を求め、次いで再構成領域上の複数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な方向の複数ラインを構成する各画素上に面投影されたデータD1をＸ線透過方向に投影して再構成領域上のラインを構成する各画素の逆投影画素データD2を、再構成領域平面とＸ線ビームの角度に依存した面投影データライン数分求め、複数のラインを補間して再構成領域上のライン間の各画素の逆投影画素データD2を求める。【効果】  面投影する際のライン数を再構成面(XY平面)とＸ線ビームのなすコーン角が小さい時は減らし、コーン角が大きい時は増やすことにより再構成時間を短縮できる。【選択図】      図２１
2005168691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の検出器を持つ多列Ｘ線検出器または平面Ｘ線検出器を用いたアキシャルスキャンによって収集した投影データD0を投影面に面投影されたデータD1を求め、
次いで再構成領域上の複数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な方向の複数ラインを構成する各画素上に前記面投影されたデータD1をＸ線透過方向に投影して再構成領域上のラインを構成する各画素の逆投影画素データD2を、再構成領域平面とＸ線ビームの角度に依存した面投影データライン数分求め、
前記複数のラインを補間して再構成領域上のライン間の各画素の逆投影画素データD2を求め、
画像再構成に用いる全ビューの逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求めることを特徴とする３次元逆投影方法。
【請求項２】
請求項１に記載の３次元逆投影方法において、再構成画像の画質を考慮して面投影データライン数を最適化することを特徴とした３次元逆投影方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の３次元逆投影方法において、Ｘ線管とＸ線検出器の回転平面に垂直な方向をｚ軸方向とし、回転角度が０度の時のＸ線ビームの中心軸方向をy軸方向とし、ｚ軸方向およびｙ軸方向に直交する方向をｘ軸方向とする時、-45度≦回転角度＜45度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および135度≦回転角度＜225度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲では回転中心を通るｘｚ平面を前記投影面とし、45度≦回転角度＜135度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および225度≦回転角度＜315度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲では回転中心を通るyz平面を前記投影面とすることを特徴とした３次元逆投影方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の３次元逆投影方法において、複数の投影データD0から補外処理により１つの面投影されたデータD1を求めることを特徴とした３次元逆投影方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の３次元逆投影方法において、複数の面投影されたデータD1の荷重加算処理により１つの逆投影画素データD2を求めることを特徴とした３次元逆投影方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の３次元逆投影方法において、ある回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2と対向する回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2とに両ビューでの再構成領域の画素とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成領域平面とがなす角度に応じた重み係数ｗa、ｗb（ただし、ｗa＋ｗb＝１）で荷重加算した結果を逆投影画素データD2とすることを特徴とした３次元逆投影方法。
【請求項７】
複数の検出器を持つ多列Ｘ線検出器または平面Ｘ線検出器を用いたアキシャルスキャンによって収集した投影データD0を投影面に面投影されたデータD1を求める面投影データ算出手段と、
再構成領域上の複数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な方向の複数ラインを構成する各画素上に前記面投影されたデータD1をＸ線透過方向に投影して再構成領域上のラインを構成する各画素の逆投影画素データD2を、再構成領域平面とＸ線ビームの角度に依存した面投影データライン数分求めると共に前記複数のライン間を補間して再構成領域上のライン間の各画素の逆投影画素データD2を求める逆投影画素データ算出手段と、
画像再構成に用いる全ビューの逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求める逆投影データ算出手段とを具備してなることを特徴とする３次元逆投影装置。
【請求項８】
請求項７に記載の３次元逆投影装置において、再構成画像の画質を考慮して面投影データライン数を最適化することを特徴とした３次元逆投影装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８のいずれかに記載の３次元逆投影装置において、前記面投影データ算出手段は、Ｘ線管とＸ線検出器の回転平面に垂直な方向をｚ軸方向とし、回転角度が０度の時のＸ線ビームの中心軸方向をy軸方向とし、ｚ軸方向およびｙ軸方向に直交する方向をｘ軸方向とする時、-45度≦回転角度＜45度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および135度≦回転角度＜225度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲では回転中心を通るｘｚ平面を前記投影面とし、45度≦回転角度＜135度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および225度≦回転角度＜315度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲では回転中心を通るyz平面を前記投影面とすることを特徴とした３次元逆投影装置。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のいずれかに記載の３次元逆投影装置において、前記面投影データ算出手段は、複数の投影データD0から補外処理により１つの面投影されたデータD1を求めることを特徴とした３次元逆投影装置。
【請求項１１】
請求項７から請求項１０のいずれかに記載の３次元逆投影装置において、前記逆投影画素データ算出手段は、複数の面投影されたデータD1の荷重加算処理により１つの逆投影画素データD2を求めることを特徴とした３次元逆投影装置。
【請求項１２】
請求項７から請求項１１のいずれかに記載の３次元逆投影装置において、前記逆投影画素データ算出手段は、ある回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2と対向する回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2とに両ビューでの再構成領域の画素とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成領域平面とがなす角度に応じた重み係数ｗa、ｗb（ただし、ｗa＋ｗb＝１）で荷重加算した結果を逆投影画素データD2とすることを特徴とした３次元逆投影装置。
【請求項１３】
Ｘ線管と、
複数の検出器列を持つマルチ検出器と、
前記Ｘ線管および前記マルチ検出器のうちの少なくとも一方を撮影対象の周りに回転しながら投影データD0を収集するスキャン手段と、
前記投影データD0を基に投影面上に面投影されたデータD1を求める面投影データ算出手段と、
再構成領域上の複数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な方向の複数ラインを構成する各画素上に前記面投影されたデータD1をＸ線透過方向に投影して再構成領域上のラインを構成する各画素の逆投影画素データD2を、再構成領域平面とＸ線ビームの角度に依存した面投影データライン数分求めると共に前記複数のライン間を補間して再構成領域上のライン間の各画素の逆投影画素データD2を求める逆投影画素データ算出手段と、
画像再構成に用いる全ビューの逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求める逆投影データ算出手段とを具備してなることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のＸ線ＣＴ装置において、再構成画像の画質を考慮して面投影データライン数を最適化することを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記面投影データ算出手段は、Ｘ線管とＸ線検出器の回転平面に垂直な方向をｚ軸方向とし、回転角度が０度の時のＸ線ビームの中心軸方向をy軸方向とし、ｚ軸方向およびｙ軸方向に直交する方向をｘ軸方向とする時、-45度≦回転角度＜45度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および135度≦回転角度＜225度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲では回転中心を通るｘｚ平面を前記投影面とし、45度≦回転角度＜135度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および225度≦回転角度＜315度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲では回転中心を通るyz平面を前記投影面とすることを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
【請求項１６】
請求項１３から請求項１５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記面投影データ算出手段は、複数の投影データD0から補外処理により１つの面投影されたデータD1を求めることを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
【請求項１７】
請求項１３から請求項１６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記逆投影画素データ算出手段は、複数の面投影されたデータD1の荷重加算処理により１つの逆投影画素データD2を求めることを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
【請求項１８】
請求項１３から請求項１７のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記逆投影画素データ算出手段は、ある回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2と対向する回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2とに両ビューでの再構成領域の画素とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成領域平面とがなす角度に応じた重み係数ｗa、ｗb（ただし、ｗa＋ｗb＝１）で荷重加算した結果を逆投影画素データD2とすることを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元逆投影方法および装置並びにＸ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置に関し、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）における３次元逆投影方法の画像再構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元逆投影方法に基づいたコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）の画像再構成を行なう場合、多列検出器の各列ごとに共通の画像再構成方法を行なっていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２２５２３０号公報（第９−１０頁、図１−２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
３次元逆投影方法に基づいた画像再構成は一般的に２次元逆投影の画像再構成よりも計算量が多く、処理時間がかかる問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、計算量が少なく、処理時間がかからない３次元逆投影方法および装置並びにそのような３次元逆投影装置を備えたＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、複数の検出器を持つ多列Ｘ線検出器または平面Ｘ線検出器を用いたコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）によって収集した投影データD0を投影面に面投影されたデータD1を求め、次いで再構成領域上の複数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な方向の複数ラインを構成する各画素上に前記面投影されたデータD1をＸ線透過方向に投影して再構成領域上のラインを構成する各画素の逆投影画素データD2を、再構成領域平面とＸ線ビームの角度に依存した面投影データライン数分求め、前記複数のラインを補間して再構成領域上のライン間の各画素の逆投影画素データD2を求め、画像再構成に用いる全ビューの逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求めることを特徴とする３次元逆投影方法である。
【０００６】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、複数の検出器を持つ多列Ｘ線検出器または平面Ｘ線検出器を用いたコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）によって収集した投影データD0を投影面に面投影されたデータD1を求める面投影データ算出手段と、再構成領域上の複数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な方向の複数ラインを構成する各画素上に前記面投影されたデータD1をＸ線透過方向に投影して再構成領域上のラインを構成する各画素の逆投影画素データD2を、再構成領域平面とＸ線ビームの角度に依存した面投影データライン数分求めると共に前記複数のライン間を補間して再構成領域上のライン間の各画素の逆投影画素データD2を求める逆投影画素データ算出手段と、画像再構成に用いる全ビューの逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求める逆投影データ算出手段とを具備してなることを特徴とする３次元逆投影装置である。
【０００７】
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、Ｘ線管と、複数の検出器列を持つマルチ検出器と、前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに回転しながら投影データD0を収集するスキャン手段と、前記投影データD0を基に投影面上に面投影されたデータD1を求める面投影データ算出手段と、再構成領域上の複数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な方向の複数ラインを構成する各画素上に前記面投影されたデータD1をＸ線透過方向に投影して再構成領域上のラインを構成する各画素の逆投影画素データD2を、再構成領域平面とＸ線ビームの角度に依存した面投影データライン数分求めると共に前記複数のライン間を補間して再構成領域上のライン間の各画素の逆投影画素データD2を求める逆投影画素データ算出手段と、画像再構成に用いる全ビューの逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求める逆投影データ算出手段とを具備してなることを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【０００８】
面投影データライン数は再構成画像の画質を考慮して最適化することが、目標画質に応じて計算量を最適化する点で好ましい。
【０００９】
Ｘ線管とＸ線検出器の回転平面に垂直な方向をｚ軸方向とし、回転角度が０度の時のＸ線ビームの中心軸方向をy軸方向とし、ｚ軸方向およびｙ軸方向に直交する方向をｘ軸方向とする時、-45度≦回転角度＜45度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および135度≦回転角度＜225度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲では回転中心を通るｘｚ平面を前記投影面とし、45度≦回転角度＜135度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および225度≦回転角度＜315度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲では回転中心を通るyz平面を前記投影面とすることが、面投影されたデータD1を適切に求める点で好ましい。
【００１０】
複数の投影データD0から補外処理により１つの面投影されたデータD1を求めることが、面投影されたデータD1を適切に得る点で好ましい。複数の面投影されたデータD1の荷重加算処理により１つの逆投影画素データD2を求めることが、逆投影画素データD2を適切に得る点で好ましい。
【００１１】
ある回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2と対向する回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2とに両ビューでの再構成領域の画素とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成領域平面とがなす角度に応じた重み係数ｗa、ｗb（ただし、ｗa＋ｗb＝１）で荷重加算した結果を逆投影画素データD2とすることが、逆投影画素データD2を適切に得る点で好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上記（１）ないし（３）に記載の各観点での発明では、再構成領域上の複数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な方向の複数ラインを構成する各画素上に面投影されたデータD1をＸ線透過方向に投影して再構成領域上のラインを構成する各画素の逆投影画素データD2を、再構成領域平面とＸ線ビームの角度に依存した面投影データライン数分求めるようにしたので、再構成領域平面とＸ線ビームの角度が小さくなるにつれて面投影データライン数が減少し計算量が減少する。
【００１３】
すなわち、本発明では、面投影する際のライン数を再構成面(XY平面)とＸ線ビームのなすコーン角に応じて制御ないし最適化することにより、再構成時間を制御ないし最適化することを特徴とする３次元逆投影方法および装置並びにＸ線ＣＴ装置を提供する。
【００１４】
本発明の３次元逆投影方法および装置並びにＸ線ＣＴ装置によれば、面投影する際のライン数を再構成面(XY平面)とＸ線ビームのなすコーン角が小さい時は減らし、コーン角が大きい時は増やすことにより再構成時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に、Ｘ線ＣＴ装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の３次元逆投影装置またはＸ線ＣＴ装置に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の３次元逆投影方法に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
【００１６】
Ｘ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール１と、撮影テーブル１０と、走査ガントリ２０とを具備している。操作コンソール１は、操作者の入力を受け付ける入力装置２と、本発明に係る３次元逆投影処理などを実行する中央処理装置３と、走査ガントリ２０で取得した投影データを収集するデータ収集バッファ５と、投影データから再構成したＣＴ画像を表示するＣＲＴ６と、プログラムやデータやＸ線ＣＴ画像を記憶する記憶装置７とを具備している。
【００１７】
テーブル装置１０は、被検体を乗せて走査ガントリ２０のボア（空洞部）に入れ出しするクレードル１２を具備している。クレードル１２は、テーブル装置１０に内蔵するモータで駆動される。
【００１８】
走査ガントリ２０は、Ｘ線管２１と、Ｘ線コントローラ２２と、コリメータ２３と、マルチ検出器（多列検出器）２４と、ＤＡＳ（Data Acquisition System）２５と、被検体の体軸の回りにＸ線管２１などを回転させる回転コントローラ２６と、制御信号などを操作コンソール１や撮影テーブル１０とやり取りする制御インタフェース２９とを具備している。Ｘ線コントローラ２２、コリメータ２３および回転コントローラ２６も制御インタフェース２９を通じて中央処理装置３の制御下にある。
【００１９】
以下、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）を想定して説明する。図２および図３は、Ｘ線管２１と多列検出器２４の説明図である。Ｘ線管２１と多列検出器２４は、回転中心ＩＣの回りを回転する。鉛直方向をｙ方向とし、水平方向をｘ方向とし、これらに垂直な方向をｚ方向とする時、Ｘ線管２１および多列検出器２４の回転平面は、ｘｙ面である。また、クレードル１２の移動方向はｚ方向である。なお、多列検出器２４の代わりに平面Ｘ線検出器を用いてもよい。
【００２０】
Ｘ線管２１は、コーンビームＣＢと呼ばれるＸ線ビームを発生する。コーンビームＣＢの中心軸方向がｙ方向に平行な時を、回転角＝０°とする。多列検出器２４は、例えば２５６列の検出器列を有する。また、各検出器列は、例えば１０２４チャネルのチャネルを有する。
【００２１】
図４は、Ｘ線ＣＴ装置１００の動作の概略を示すフロー図である。ステップＳ１では、Ｘ線管２１と多列検出器２４とを撮影対象の周りに回転させながらテーブル直線移動位置ｚとビュー角度viewと検出器列番号ｊとチャネル番号ｉとで表わされる投影データD0(z,view,j,i)を収集する。データ収集は走査ガントリ２０によって行われる。走査ガントリ２０は本発明におけるスキャン手段の一例である。
【００２２】
ステップＳ２では、投影データD0(z,view,j,i)に対して、前処理（オフセット補正，対数補正，Ｘ線線量補正，感度補正）を行う。ステップＳ３では、前処理した投影データD0(z,view,j,i)に対して、フィルタ処理を行う。すなわち、フーリエ変換し、フィルタ（再構成関数）を掛け、逆フーリエ変換する。
【００２３】
ステップＳ４では、フィルタ処理した投影データD0(z,view,j,i)に対して、３次元的逆投影処理を行い、逆投影データD3(x,y)を求める。この３次元逆投影処理については、図５を参照して後述する。ステップＳ５では、逆投影データD3(x,y)に対して後処理を行い、ＣＴ画像を得る。
【００２４】
図５は、３次元的逆投影処理（図４のステップＳ４）の詳細を示すフロー図である。このフロー図は中央処理装置３の動作を示す。ステップＲ１では、ＣＴ画像の再構成に必要な全ビュー（すなわち、３６０°分のビュー又は「１８０°分＋ファン角度分」のビュー）中の一つのビューに着目する。ステップＲ２では、着目ビューの投影データD0(z,view,j,i)の中から再構成領域上の複数画素間隔あけた複数の平行なラインに対応する投影データＤｒを抽出する。
【００２５】
図６に再構成領域Ｐ上の複数の平行なラインＬ０〜Ｌ８を例示する。ライン数は、ラインに直交する方向の再構成領域の最大画素数の１／６４〜１／２とする。例えば、再構成領域Ｐの画素数が５１２×５１２である時、ライン数は９本とする。
【００２６】
また、−４５°≦回転角＜４５°（もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲）および１３５°≦回転角＜２２５°（もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲）では、ｘ方向をライン方向とする。また、４５°≦回転角＜１３５°（もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲）および２２５°≦回転角＜３１５°（もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲）では、ｙ方向をライン方向とする。また、回転中心ＩＣを通り、ラインＬ０〜Ｌ８に平行な投影面ｐｐを想定する。
【００２７】
図７は、ラインＬ０〜Ｌ８をＸ線透過方向に検出器面ｄｐに投影したラインＴ０〜Ｔ８を示している。Ｘ線透過方向は、Ｘ線管２１と多列検出器２４とラインＬ０〜Ｌ８の幾何学的位置（多列検出器２４のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面から画像再構成領域Ｐまでのｚ軸方向の距離や、画像再構成面Ｐ上の画素点の集合であるラインＬ０〜Ｌ８の位置を含む）によって決まるが、投影データD0(z,view,j,i)のテーブル直線移動方向の位置ｚが判っているため、Ｘ線透過方向を正確に求めることができる。
【００２８】
検出器面ｄｐに投影したラインＴ０〜Ｔ８に対応する検出器列ｊおよびチャネルｉの投影データを抽出すれば、それらがラインＬ０〜Ｌ８に対応する投影データＤｒである。投影データＤｒは必要に応じて補間ないし補外によって求められる。
【００２９】
そして、図８に示すように、ラインＴ０〜Ｔ８をＸ線透過方向に投影面ｐｐ上に投影したラインＬ０‘〜Ｌ８’を想定し、それらラインＬ０‘〜Ｌ８’に投影データＤｒをｚ軸座標情報に基づいて配置しておく。
【００３０】
図５に戻り、ステップＲ３では、各ラインＬ０‘〜Ｌ８’の投影データＤｒにコーンビーム再構成荷重を乗算し、図９に示す如き投影ライン・データＤｐを作成する。ここで、コーンビーム再構成荷重は、Ｘ線管２１の焦点から投影データＤｒに対応する多列検出器２４の検出器列ｊ，チャネルｉまでの距離をｒ０とし、Ｘ線管２１の焦点から投影データＤｒに対応する再構成領域上の点までの距離をｒ１とする時、（ｒ１／ｒ０）2である。
【００３１】
ステップＲ４では、投影ライン・データＤｐに対して、フィルタ処理を行う。すなわち、投影ライン・データＤｐにＦＦＴを施し、フィルタ関数(再構成関数)を掛け、逆ＦＦＴを施して、図１０に示す如き画像各位置ライン・データＤｆとする。
【００３２】
ステップＲ５では、画像各位置ライン・データＤｆに対してライン方向に補間処理を施し、図１１に示す如き高密度画像各位置ライン・データＤｈを作成する。高密度画像各位置ライン・データＤｈのデータ密度は、ライン方向の再構成領域の最大画素数の８倍〜３２倍とする。例えば、１６倍として再構成領域Ｐの画素数が５１２×５１２である時、データ密度は８１９２点／ラインとする。ステップＲ１からＲ５までの処理を行う中央処理装置３は、本発明における面投影データ算出手段の一例である。
【００３３】
ステップＲ６では、高密度画像各位置ライン・データＤｈをサンプリングし且つ必要に応じて補間・補外処理して、図１２に示すように、ラインＬ０〜Ｌ８上の画素の逆投影画素データD2を得る。
【００３４】
ステップＲ７では、高密度画像各位置ライン・データＤｈをサンプリングし且つ補間・補外処理して、図１３に示すように、ラインＬ０〜Ｌ８間の画素の逆投影画素データD2を得る。ステップＲ６からＲ７までの処理を行う中央処理装置３は、本発明における逆投影画素データ算出手段の一例である。
【００３５】
なお、図８〜１３は、−４５°≦回転角＜４５°（もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲）および１３５°≦回転角＜２２５°（もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲）を想定しているが、４５°≦回転角＜１３５°（もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲）および２２５°≦回転角＜３１５°（もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲）では、図１４〜図１９に示すようになる。
【００３６】
なお、ある回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2と対向する回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2とに両ビューでの再構成領域の画素とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成領域平面とがなす角度に応じた重み係数ｗa、ｗb（ただし、ｗa＋ｗb＝１）で荷重加算した結果を逆投影画素データD2とするようにしてもよい。
【００３７】
図５に戻り、ステップＲ８では、図２０に示すように、図１３または図１９に示す逆投影画素データD2を画素対応に加算する。ステップＲ９では、ＣＴ画像の再構成に必要な全ビュー（すなわち、３６０°分のビュー又は「１８０°分＋ファン角度分」のビュー）について、ステップＲ１〜Ｒ８を繰り返し、逆投影データD3(x,y)を得る。ステップＲ８からＲ９までの処理を行う中央処理装置３は、本発明における逆投影データ算出手段の一例である。
【００３８】
以上のＸ線ＣＴ装置１００によれば、図２１に示すように、画質を保つために、投影面ppでの面投影ラインの間隔（図ではグレイの太線で図示）を一定に保とうとすると、再構成面(XY平面)とＸ線ビームのなすコーン角が大きい時は面投影ラインを多くして面投影ラインの間隔を維持する。またコーン角が小さい時は面投影ラインを少なくしても面投影ラインの間隔を維持できる。
【００３９】
つまり面投影ライン数を再構成面(XY平面)とＸ線ビームのなすコーン角が小さい時は減らし、コーン角が大きい時に比べて、再構成時間を短縮できる。すなわち、Ｘ線多列検出器の中心列付近は面投影ライン数を少なくして高速に３次元逆投影による画像再構成が行なえ、Ｘ線多列検出器の両端列周辺付近は画質を損なわない程度に面投影ライン数を多くして３次元逆投影による画像再構成処理時間の短縮が行なえる。
【００４０】
再構成領域がＸ線多列検出器の両端列周辺付近になると中心列付近に比べて信号のＳ／Ｎに余裕があるので、適宜のフィルタでＸ線多列検出器の両端列周辺付近のＸ線を減弱してＳ／Ｎを均一にするようにしてもよい。これにより被検体の被爆量を低減することもできる。
【００４１】
また、Ｘ線多列検出器の中心列付近と両端列周辺付近ではリコンカーネル(reconstruction kernel)を違えるようにしてもよい。その場合は、中心列付近については、低域強調型のカーネルを用い、両端列周辺付近では高域協調型のカーネルを用いる。これによってもＳ／Ｎを均一化することができる。
【００４２】
また、Ｓ／Ｎの均一化は、中心列付近と両端列周辺付近で補間に関わるデータ数を異ならせることで行うこともできる。その場合は、中心列付近については補間データを多くし、両端列周辺付近については補間データ数を少なくする。
【００４３】
なお、画像再構成法は、従来公知のフェルドカンプ法による３次元的画像再構成法でもよい。さらに、特願２００２−０６６４２０号、特願２００２−１４７０６１号、特願２００２−１４７２３１号、特願２００２−２３５５６１号、特願２００２−２３５６６２号、特願２００２−２６７８３３号、特願２００２−３２２７５６号および特願２００２−３３８９４７号で提案されている３次元的画像再構成法を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示すブロック図である。
【図２】Ｘ線管および多列検出器の回転を示す説明図である。
【図３】コーンビームを示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略動作を示すフロー図である。
【図５】３次元的画像再構成処理の詳細を示すフロー図である。
【図６】再構成領域上のラインをＸ線透過方向へ投影する状態を示す概念図である。
【図７】検出器器面に投影したラインを示す概念図である。
【図８】回転角＝０°における各ラインの投影データＤｒを投影面に投影した状態を示す概念図である。
【図９】回転角＝０°における各ラインの投影ライン・データＤｐを投影面に投影した状態を示す概念図である。
【図１０】回転角＝０°における各ラインの画像各位置ライン・データＤｆを投影面に投影した状態を示す概念図である。
【図１１】回転角＝０°における各ラインの高密度画像各位置ライン・データＤｈを投影面に投影した状態を示す概念図である。
【図１２】回転角＝０°における再構成領域上の各ラインの逆投影画素データD2を示す概念図である。
【図１３】回転角＝０°における再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を示す概念図である。
【図１４】回転角＝９０°における各ラインの投影データＤｒを投影面に投影した状態を示す概念図である。
【図１５】回転角＝９０°における各ラインの投影ライン・データＤｐを投影面に投影した状態を示す概念図である。
【図１６】回転角＝９０°における各ラインの画像各位置ライン・データＤｆを投影面に投影した状態を示す概念図である。
【図１７】回転角＝９０°における各ラインの高密度画像各位置ライン・データＤｈを投影面に投影した状態を示す概念図である。
【図１８】回転角＝９０°における再構成領域上の各ラインの逆投影画素データD2を示す概念図である。
【図１９】回転角＝９０°における再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を示す概念図である。
【図２０】逆投影画素データD2を画素対応に全ビュー加算して逆投影データD3を得る状態を示す説明図である。
【図２１】コーン角が小さい場合に面投影ライン数が小さくても充分な画質が得られることを示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    操作コンソール
２    入力装置
３    中央処理装置
５    データ収集バッファ
６    ＣＲＴ
７    記憶装置
１０  撮影テーブル
１２  クレードル
１５  回転部
２０  走査ガントリ
２１  Ｘ線管
２２  Ｘ線コントローラ
２３  コリメータ
２４  Ｘ線検出器
２５  ＤＡＳ（データ収集装置）
２６  回転部コントローラ
２９  制御コントローラ
ｄＰ  検出器面
Ｐ    再構成領域
ＰＰ  投影面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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